DE9218035U1 - Modular gripper system - Google Patents

Description

Modulares GreifersystemModular gripper system

Die Erfindung betrifft ein Greifersystem für Roboter, Handhabungsgeräte und Manipulatoren oder dergleichen Maschinen und Vorrichtungen gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a gripper system for robots, handling devices and manipulators or similar machines and devices according to the generic term of claim 1.

Ein derartiger Greifmechanismus ist in der DE-OS 35 29 592.9 Al beschrieben. Dabei wird der Greiferfinger als Koppel eines sechsgliedrigen zwangläufigen Führungsgetriebes geführt.
Das sechsgliedrige Führungsgetriebe besteht aus der Kombination zweier sich kreuzenden Schubkurbelgetriebe mit zwei gemeinsamen Getriebegliedern. Die Kurbel des einen Schubkurbelgetriebes ist jeweils Koppel des anderen Schubkurbelgetriebes. Das eine Schubgelenk befindet sich auf dem Greiferfinger und das zweite Schubgelenk befindet sich im Greifergehäuse.
Der Antrieb befindet sich unmittelbar in dem im Greifergehäuse befindlichen Schubgelenk, wobei wahlweise entweder die Schubstange oder der Zylinder der Betätigungseinheit ortsfest mit dem Greifergehäuse verbunden sein kann.Such a gripping mechanism is described in DE-OS 35 29 592.9 Al. The gripper finger is guided as a coupling of a six-link positive guide gear.
The six-link guide gear consists of the combination of two intersecting slider-crank gears with two common gear links. The crank of one slider-crank gear is the coupling of the other slider-crank gear. One slider joint is located on the gripper finger and the second slider joint is located in the gripper housing.
The drive is located directly in the push joint in the gripper housing, whereby either the push rod or the cylinder of the actuating unit can be permanently connected to the gripper housing.

Bei der Erfindung nach DE-OS 35 29 592.9 dient bei der Befestigung der Schubstange mit dem Greifergehäuse die einzige Schubstange der Antriebseinheit als Befestigungsglied zum Roboterarm. Diese Stange muß sich durch den beweglichen Zylinder hindurch erstrecken und die gesamten seitlichen Belastungen des Greifers einschließlich des Objektgewichts sowie der dynamischen Quer- und Torsionskräfte, die bei der Bewegung des Objektes infolge dessen Masse und Massenträgheitsmoment entstehen, auffangen und auf den Roboterarm übertragen. Hierdurch ist dieser Greifmechanismus in seiner Stabilität, Belastbarkeit und Positioniergenauigkeit stark eingeschränkt.In the invention according to DE-OS 35 29 592.9, when attaching the push rod to the gripper housing, the only push rod of the drive unit serves as a fastening element to the robot arm. This rod must extend through the movable cylinder and absorb all the lateral loads of the gripper, including the object weight and the dynamic transverse and torsional forces that arise when the object is moved as a result of its mass and moment of inertia, and transfer them to the robot arm. This means that this gripping mechanism is severely limited in its stability, load capacity and positioning accuracy.

Ein weiterer Greifmechanismus ist durch die DE-OS 40 29 631 Al bekannt. Bei diesem Greifmechanismus wird der Greiferfinger ebenfalls als Koppel eines zwangläufigen sechsgliedrigen Führungsgetriebes geführt, das sich aus der Kombination zweier Schubkurbelgetriebe mit zwei gemeinsamen Getriebegliedern ergibt. Dabei ist der Zylinder der Antriebseinheit mit demAnother gripping mechanism is known from DE-OS 40 29 631 Al. In this gripping mechanism, the gripper finger is also guided as a coupling of a positive six-link guide gear, which results from the combination of two slider crank gears with two common gear elements. The cylinder of the drive unit is connected to the

Greifergehäuse befestigt. Die bewegliche Schubstange ist mittels zweier im Zylindergehäuse axial beweglichen Stangen gegen Verdrehung gesichert.The movable push rod is secured against twisting by two rods that move axially in the cylinder housing.

Beim Schließen der Greiferfinger bewegen sich die Stangen samt ihrem Befestigungsglied zur Greiferspitze hin und kollidieren nicht selten mit dem Greifobjekt oder schieben dieses aus dem Greifbereich weg.When the gripper fingers close, the rods and their fastening elements move towards the gripper tip and often collide with the gripping object or push it out of the gripping area.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Greifmechanismus biege- und Torsionssteifer auszugestalten.In contrast, the invention is based on the object of designing a generic gripping mechanism to be more flexurally and torsionally rigid.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved according to the invention with the features specified in claim 1.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.The subclaims represent advantageous developments of the invention.

Zufolge der Ausbildung der Schubstange als ein Käfig, der von mehreren dezentral angeordneten Stangen ausgebildet ist, ist mit einfachen Mitteln eine Querschnittsverbreiterung der Führungs- und Halteorgane des Greifmechanismus erreicht. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Schieber als Schlitten auf den Stangen gleitend angeordnet ist. Durch diese Anordnung ist eine axiale Führung des Schiebers ermöglicht, der seinerseits wiederum den Stangen und somit dem Greifergehäuse eine zusätzliche Quer- und Biegesteifigkeit verleiht. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß endseitig der Führungsstangen Spannplatten angeordnet sind, welche es ermöglichen, die Führungsstangen vorzuspannen. Dabei können die Stangen entweder auf Druck oder auf Zug oder alternierend auf Zug und Druck belastet werden. Durch diese Vorspannung wird eine erhebliche Steigerung der Biege- und Torsionssteifigkeit des Käfigs erreicht. Um eine Vorspannung der Stangen auf Druck zu erreichen, können diese hohl ausgestaltet sein. Dabei kann die Vorspannung durch eine in den hohlen Stangen steckende vorgespannte Gewindestange erreicht werden. DieDue to the design of the push rod as a cage, which is formed by several decentrally arranged rods, a cross-sectional widening of the guide and holding elements of the gripping mechanism is achieved with simple means. It is advantageous if the slider is arranged as a carriage sliding on the rods. This arrangement enables axial guidance of the slider, which in turn gives the rods and thus the gripper housing additional transverse and bending stiffness. A further advantageous embodiment of the invention provides that clamping plates are arranged at the end of the guide rods, which make it possible to pre-tension the guide rods. The rods can be loaded either in compression or in tension or alternately in tension and compression. This pre-tensioning achieves a significant increase in the bending and torsional stiffness of the cage. In order to achieve pre-tensioning of the rods in compression, they can be designed hollow. The pre-tensioning can be achieved by a pre-tensioned threaded rod inserted into the hollow rods. The

Vorspannung der Stangen auf Zug kann durch einen Körper geschehen, der die beiden endseitig angebrachten Spannplatten auseinander drückt.Tension prestressing of the rods can be achieved by a body that presses the two clamping plates attached at the ends apart.

Die Bewegung des Schiebers relativ zur Schubstange kann mit einer Zylinder-Kolbenanordnung erzielt werden. Dabei ist bevorzugt im Käfig eine Kolbenstange angeordnet, welche einen ortsfesten Kolben, in einem dem Schieber zugeordneten Zylinder, aufweist. Die Bewegung des Zylinders relativ zum Kolben ist bevorzugt druckmittelgesteuert. Die Druckmittelzuleitungen zum Zylinder werden bevorzugt von den hohlen Stangen ausgebildet. The movement of the slide relative to the push rod can be achieved with a cylinder-piston arrangement. In this case, a piston rod is preferably arranged in the cage, which has a stationary piston in a cylinder assigned to the slide. The movement of the cylinder relative to the piston is preferably controlled by pressure medium. The pressure medium supply lines to the cylinder are preferably formed by the hollow rods.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zwischen den Spannplatten ein Körper eingespannt, wobei die Spannung von den auf Zug belasteten Stangen erzielt werden kann. In vorteilhafter weise wird der Körper zentral zwischen den Stangen angeordnet und ist als Hohlkörper ausgebildet. Er kann nach dem Einbau beispielsweise durch eine Schraube auf Druck gespannt werden. Hierbei kann auch vorgesehen sein, daß der Körper den Kolben ausbildet, auf welchem der von dem Schieber ausgebildete Zylinder läuft. Die Ausbildung des Körpers als Hohlkörper ist zum einen gewichtssparend und bildet zum anderen die Möglichkeit, die Druckmittelzuleitungen und Sensoren oder andere Geräte, Instrumente und Vorrichtungen in den Hohlkörper zu verlegen bzw. den Hohlraum selbst als Druckmittelzuleitung zu nutzen.In a preferred development of the invention, a body is clamped between the clamping plates, whereby the tension can be achieved by the rods under tension. The body is advantageously arranged centrally between the rods and is designed as a hollow body. After installation, it can be tensioned under pressure, for example by a screw. It can also be provided that the body forms the piston on which the cylinder formed by the slide runs. The design of the body as a hollow body saves weight on the one hand and on the other hand makes it possible to lay the pressure medium supply lines and sensors or other devices, instruments and devices in the hollow body or to use the hollow space itself as a pressure medium supply line.

Der Greifmechanismus nach der Erfindung weist in einfachster Anordnung ein einziges kinematisch sechsgliedriges Führungsgetriebe auf, das einen Greiferfinger als Koppel eines ersten Schubkurbelgetriebes in Kombination mit einem zweiten Schubkurbelgetriebe führt, dessen Schubgelenk als Antrieb im Gehäuse des Greifmechanismus untergebracht ist. Die beiden Schubkurbelgetriebe besitzen zwei gemeinsame Getriebeglieder. Die Schubstange des als Betätigungseinheit des gesamten Greifmechanismus dienenden Schubgelenkes ist mit dem GreifergehäuseThe gripping mechanism according to the invention has, in the simplest arrangement, a single kinematic six-link guide gear, which guides a gripper finger as a coupling of a first slider-crank gear in combination with a second slider-crank gear, whose sliding joint is housed as a drive in the housing of the gripping mechanism. The two slider-crank gears have two common gear elements. The push rod of the sliding joint, which serves as the actuating unit for the entire gripping mechanism, is connected to the gripper housing.

verbunden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei dieser Anordnung befindet sich der zweite Greiferfinger unbeweglich am vorderen Spannelement der Schubstangen.connected, according to the preamble of claim 1. In this arrangement, the second gripper finger is immovably located on the front clamping element of the push rods.

Durch gezielte Bestimmung und Festlegung der Abmessungen der Schubkurbelgetriebe sowie durch die Änderung der Bahn des dem Greiferfinger zugeordneten Schubgelenkes kann der Greiferfinger während seiner Schließ- und Öffnungsbewegung sich in Bezug auf die Hauptachse des Greifmechanismus zusätzlich axial bewegen und seine Neigung diesbezüglich ändern, wenn dies die Handhabungsaufgabe erfordert, um sich beispielsweise der Form des zu handhabenden Objektes anzupassen.By specifically determining and specifying the dimensions of the slider-crank gears and by changing the path of the sliding joint assigned to the gripper finger, the gripper finger can also move axially in relation to the main axis of the gripping mechanism during its closing and opening movement and change its inclination in this respect if the handling task requires this, for example in order to adapt to the shape of the object to be handled.

Vorteilhaft ist die Schubstange dezentral und mehrteilig ausgebildet. Die einzelnen Stangen, mindestens zwei, sind an ihren Enden mit Hilfe von Spannelementen bzw. Spannplatten miteinander derart verbunden, daß sie parallel zueinander verlaufen und gemeinsam mit ihren beidseitigen Spannplatten einen geschlossenen Käfig bilden, der für den Greifmechanismus als Gestell bzw. Gehäuse dient. Eine der beiden Spannplatten bildet die Schnittstelle zur Befestigung am Roboterarm, wobei zwischen der Spannplatte und dem Roboterarm eine Adapterplatte liegen kann, die die Druckmittelanschlüsse beinhaltet und eine universelle Anpassung an jedem Roboterarm gestattet.The push rod is advantageously designed to be decentralized and in several parts. The individual rods, at least two, are connected to one another at their ends using clamping elements or clamping plates in such a way that they run parallel to one another and, together with their clamping plates on both sides, form a closed cage that serves as a frame or housing for the gripping mechanism. One of the two clamping plates forms the interface for attachment to the robot arm, whereby an adapter plate can be placed between the clamping plate and the robot arm, which contains the pressure medium connections and allows universal adaptation to any robot arm.

Diese Käfigkonstruktion verleiht erfindungsgemäß der Schubstange eine sehr große Steifigkeit gegen Torsions- und Biegemomente und gestattet eine Leichtbaukonstruktion, wie diese für Handhabungsgeräte für größere Objekte und Lasten sowie zur Erzielung schnellerer Geschwindigkeiten erforderlich ist. Außerden kann die Käfigkonstruktion den Innenraum des Greifmechanismus für andere Aufgaben wie z.B. für die Unterbringung von optischen Sensoren, Laserdioden, Stoßdämpfern, Schaltern oder Sensoren aber auch zur Unterbringung einer querkraftfreien oder zugmittelbetätigten oder elektromotorisch angetriebenen Antriebseinheit freigeben.According to the invention, this cage construction gives the push rod very high rigidity against torsional and bending moments and allows a lightweight construction, as is required for handling devices for larger objects and loads and for achieving faster speeds. In addition, the cage construction can free up the interior of the gripping mechanism for other tasks such as for accommodating optical sensors, laser diodes, shock absorbers, switches or sensors, but also for accommodating a transverse force-free or traction-operated or electric motor-driven drive unit.

Zwecks Erzielung einer noch größeren Biege- und Torsionssteifigkeit dieses Käfigs werden die Schubstangen mittels der beidseitig angebrachten Spannplatten auf Zug oder Druck vorgespannt, indem beispielsweise die Schubstangen wie ein Rohr hohl ausgebildet sind und durch den hohlen Innenraum eine Zugstange, z.B. eine GewindeStange, hindurchgeführt und gegen beide Spannplatten mit Kontermuttern angezogen wird.In order to achieve even greater bending and torsional rigidity of this cage, the push rods are pre-tensioned in tension or compression using the clamping plates attached on both sides, for example by making the push rods hollow like a tube and passing a pull rod, e.g. a threaded rod, through the hollow interior and tightening it against both clamping plates with lock nuts.

Die Zug- und Druckstangen können auch außerhalb der Bohrungen der Schubstangen angeordnet werden, wenn diese Hohlräume für andere Zwecke wie z.B. für die Durchführung von Druckluft, Öl, Kabel, Schläuche und dergleichen Verwendung finden.The pull and push rods can also be arranged outside the bores of the push rods if these cavities are used for other purposes such as for the passage of compressed air, oil, cables, hoses and the like.

Bei mehreren Schubstangen können diese wechselweise bzw. alternierened auf Zug bzw. Druck vorgespannt werden und auch selbst als Zug- bzw. Druckanker dienen, indem sie im mittleren Bereich zwecks Führung des Schlittens gehärtet und geschliffen und an den Enden mit Gewinden versehen sind.If there are several push rods, they can be pre-tensioned alternately or alternately in tension or compression and can also serve as tension or compression anchors themselves by hardening and grinding them in the middle area to guide the slide and providing them with threads at the ends.

Die vordere und hintere Spannplatte der Schubstangen sind vorzugsweise aus dem gleichen vorgefertigten Leichtmetallprofil hergestellt und besitzen am Umfang profil- oder rippenartige Befestigungsmöglichkeiten mit Bohrungen sowohl zur schnellen Befestigung am Roboterarm als auch zur schnellen Befestigung von Fingermechanismen.The front and rear clamping plates of the push rods are preferably made from the same prefabricated light metal profile and have profile or rib-like fastening options with holes on the circumference for both quick fastening to the robot arm and for quick fastening of finger mechanisms.

Der Schieber des Schubgelenks, der als Schlitten auf den Schubstangen gleitet, ist vorzugsweise ebenfalls aus einem Leichtmetallprofil in Form von Strangpreßprofil hergestellt und besitzt am Umfang die gleichen Befestigungsmöglichkeiten in Form von Befestigungsnuten oder Befestigungsrippen wie die vordere bzw. hintere Spannplatte der Schubstangen. Er wird vorzugsweise aus demselben Profil hergestellt wie die Spannplatten. The slider of the sliding joint, which slides on the push rods as a carriage, is preferably also made from a light metal profile in the form of an extruded profile and has the same fastening options on the circumference in the form of fastening grooves or fastening ribs as the front or rear clamping plate of the push rods. It is preferably made from the same profile as the clamping plates.

Der Schieber hat eine geometrische Form, die je nach Aufgabe des Greifers bzw. je nach Anzahl der erforderlichen Greifer-The slider has a geometric shape that can be customized depending on the task of the gripper or the number of grippers required.

finger und deren geometrische Anordnung unterschiedlich im Querschnitt aussehen kann. Er kann rechteckig, dreieckig, fünf-, sechs-, achteckig, ellipsen- oder kreisförmig gestaltet sein. Er besitzt am Umfang dasselbe Profilbild wie die Spannplatten der Schubstangen.fingers and their geometric arrangement can look different in cross-section. It can be rectangular, triangular, pentagonal, hexagonal, octagonal, elliptical or circular. It has the same profile around the circumference as the clamping plates of the push rods.

Der Schieber kann im Querschnitt mindestens soviele durchgehende, nicht zentral angeordnete Bohrungen besitzen, wie einzelne Schubstangen vorhanden sind. Mit diesen Bohrungen umhüllt er die Schubstangen entweder ganz, d.h. 360°, oder auch nur teilweise, d.h. weniger als 360°, und verleiht der Käfigkonstruktion der Schubstangen eine sehr große zusätzliche Quer- und Torsionssteifigkeit, da sich die Schubstangen innnerhalb der Bohrungen des Schiebers nicht biegen können.The slide can have at least as many continuous, non-centrally arranged holes in its cross-section as there are individual push rods. With these holes, it encloses the push rods either completely, i.e. 360°, or only partially, i.e. less than 360°, and gives the cage construction of the push rods a very large additional transverse and torsional rigidity, since the push rods cannot bend within the holes of the slide.

Am Anfang und am Ende der Bohrungen des Schiebers werden vorzugsweise entweder Gleit- oder Wälzlagerbuchsen mit oder ohne Dichtungen und Abstreifringen eingesetzt, um ein reibungsärmeres Gleiten des Schiebers als Schlitten auf den Schubstangen zu ermöglichen. Der Bereich zwischen den Lagern kann auch weggenommen werden, um das Gewicht des Greifmechanismus zu reduzieren. At the beginning and end of the slider bores, either plain or roller bearing bushes with or without seals and scraper rings are preferably used to enable the slider to slide with less friction as a carriage on the push rods. The area between the bearings can also be removed to reduce the weight of the gripping mechanism.

Der Hohlraum zwischen den Schubstangen, der Innenwand der Bohrungen des Schiebers und den beiden Lagern am Anfang und Ende der Bohrung wird vorzugsweise unter geölter Druckluft gesetzt, um zum einen die Lager dauerhaft zu schmieren und zum anderen zu verhindern, daß sich Staub- und Schmutzpartikel in die Lager hinein begeben können. Die Druckluft kann über eine kleine Bohrung bzw. einen Längsschlitz in der Zylinderwandung der hohlen Schubstange in den Hohlraum zwischen den Lagern gelangen. The cavity between the push rods, the inner wall of the bores of the slide and the two bearings at the beginning and end of the bore is preferably pressurized with oiled compressed air, in order to permanently lubricate the bearings and to prevent dust and dirt particles from entering the bearings. The compressed air can enter the cavity between the bearings via a small bore or a longitudinal slot in the cylinder wall of the hollow push rod.

Der Raum in der Mitte des Schiebers ist frei und eigent sich zur Unterbringung von Betätigungseinheiten jeglicher Art. Diese Betätigungseinheiten können dann ihre Kraft ausschließlich in axialer Richtung, d.h. in paralleler Richtung zu denThe space in the middle of the slide is free and is suitable for accommodating actuating units of any kind. These actuating units can then exert their force exclusively in the axial direction, i.e. in a parallel direction to the

Schubstangen auf die vordere oder hintere Spannplatte der Schubstangen aufbringen, um den Schieber hin- und herzubewegen. Eine Kupplung oder ein Kugelgelenk an der vorderen oder hinteren Spannplatte sorgt dafür, daß die auf die Schubstangen wirkenden Querkräfte sich nicht auf die Antriebswelle oder stange der Betätigungseinheit übertragen.Attach push rods to the front or rear clamping plate of the push rods to move the slider back and forth. A coupling or ball joint on the front or rear clamping plate ensures that the transverse forces acting on the push rods are not transmitted to the drive shaft or rod of the actuator unit.

Die Antriebseinheit bzw. die Antriebseinheiten lassen sich auch direkt in den Bohrungen des Schiebers, in denen die Schubstangen geführt werden, derart realisieren, daß sich in den Bohrungen des Schiebers Kolbenringe auf den Schubstangen ortsfest befinden, die den zylinderischen Hohlraum zwischen der Bohrungs-Innenmantelfläche, Schubstangen-Außenmantelfläche und den Stirnseiten der beidseitigen Lager in zwei Räumen teilen. Eine dieser Raumhälften ist durch eine kleine Bohrung in der Außenmantelfläche der hohlen Schubstange mit dem Hohlraum der Schubstange verbunden, durch die von außen beispielsweise Druckluft zur Betätigung des Schiebers zugeführt wird. Somit dient die eine Schubstange beispielsweise zur Betätigung des Schiebers nach vorn und die andere Schubstange zur betätigung desselben Schiebers nach hinten. Bei mehreren Schubstangen können diese Aufgaben von mehreren Schubstangen gemeinsam übernommen werden, um die Greifkraft zu erhöhen.The drive unit or drive units can also be implemented directly in the bores of the slide in which the push rods are guided, in such a way that piston rings on the push rods are fixed in the bores of the slide, which divide the cylindrical cavity between the inner surface of the bore, the outer surface of the push rod and the front sides of the bearings on both sides into two spaces. One of these halves is connected to the cavity of the push rod by a small hole in the outer surface of the hollow push rod, through which compressed air is supplied from the outside to operate the slide. Thus, one push rod is used, for example, to operate the slide forwards and the other push rod to operate the same slide backwards. If there are several push rods, these tasks can be performed jointly by several push rods in order to increase the gripping force.

Bei mehreren Schubstangen kann der Schieber mehrteilig gestaltet sein, so daß jedes Teil für sich auf beispielsweise zwei Schubstangen gleitet und auch durch diese betätigt wird. In diesem Falle bewegt jeder Teilschieber einen Greiferfinger separat für sich unabhängig von den anderen Greiferfingern. Ein Schieber mit sechs Schubstangen kann beispielsweise in seiner Schubrichtung in drei Teile geteilt werden, wobei jedes Teil auf zwei Schubstangen geführt und durch dieselben oder extern betätigt wird, und drei Greiferfinger unabhängig voneinander bewegt.If there are several push rods, the slider can be designed in several parts, so that each part slides on two push rods, for example, and is also operated by them. In this case, each part of the slider moves a gripper finger separately, independently of the other gripper fingers. A slider with six push rods can, for example, be divided into three parts in its direction of movement, with each part being guided on two push rods and operated by the same or externally, and moving three gripper fingers independently of one another.

Erfindungsgemäß ergibt sich eine sehr elegante und kraftvolle Lösung, wenn die Bohrungen des Schiebers, in denen die Schub-According to the invention, a very elegant and powerful solution is obtained if the bores of the slide in which the thrust

Stangen geführt sind, hohlzylinderförmig zusammengefaßt werden, die einzelnen Kolben zu einem großen Ringkloben und die einzelnen Lager zu einem großen Ringlager mit entsprechender Anzahl von Bohrungen zur Durchführung der Schubstangen ausbebildet werden. Ein derart gestalteter Greifmechanismus besitzt auf engstem Raum sowohl eine große Steifigkeit gegen Torsion und Biegung als auch eine große Kolbenfläche, die eine entsprechend große Betätigungskraft entfalten kann. Er ist in der Mitte großvolumig hohl und bietet viel Platz für andere Aufgaben. Das Druckmittel gelangt entweder wie beschrieben über die hohlen Schubstangen oder über den hohlen Innenraum des Schiebers durch elastische Leitungen.Rods are guided, are combined in a hollow cylinder shape, the individual pistons are formed into a large ring clamp and the individual bearings into a large ring bearing with a corresponding number of holes for the passage of the push rods. A gripping mechanism designed in this way has in a very small space both a high degree of rigidity against torsion and bending and a large piston surface that can develop a correspondingly large actuating force. It is hollow in the middle and offers a lot of space for other tasks. The pressure medium either passes through the hollow push rods as described or through the hollow interior of the slider through elastic lines.

Der hohle Innenraum des Schiebers kann kreiszylinderförmig oder auch mehreckzylinderförming sein. Da der Schieber vorzugsweise aus einem Leichtmetall-Strangpreßprofil hergestellt wird, ist nahezu jede beliebige Querschnittsform zu realisieren. So kann beispielsweise die Form der menschlichen Hand mit vier Fingern auf der einen Siete und einem Finger auf der gegenüberliegenden Seite auf einem ellipsenförmigen Schieber leicht realisiert werden. Auch eine Einzelfingerbetätigung ist durch die Zerlegung des Schiebers wie bereits beschrieben möglich.The hollow interior of the slide can be circular-cylindrical or polygonal-cylindrical. Since the slide is preferably made from a light metal extruded profile, almost any cross-sectional shape can be realized. For example, the shape of the human hand with four fingers on one side and one finger on the opposite side can easily be realized on an elliptical slide. Single-finger operation is also possible by dismantling the slide as already described.

Die Kolben der Betätigungszylinder sind vorzugsweise mit Magnetringen versehen, um mit Hilfe von Magnetschaltern bzw. Sensoren die Position des Schiebers bzw. der Schieber berührungslos zu erfassen und daraus die Stellung der Greiferfinger zu erkennen.The pistons of the actuating cylinders are preferably provided with magnetic rings in order to detect the position of the slider(s) without contact using magnetic switches or sensors and to detect the position of the gripper fingers from this.

Für einen elektromotorischen Antrieb mit im Schieber integriertem Elektromotor wird eine Gewindespindel zwischen den beiden Spannelementen der Schubstangen parallel zu den Schubstangen fest gespannt. Diese kann mittig oder auch außermittig angebracht sein. Über der Gewindespindel läuft der mit Innengewinde versehene hohle Rotor des Elektromotors. Der Rotor ist im Schieber drehbar gelagert und wird durch die im SchieberFor an electric motor drive with an electric motor integrated in the slide, a threaded spindle is clamped between the two clamping elements of the push rods parallel to the push rods. This can be mounted centrally or eccentrically. The hollow rotor of the electric motor, which has an internal thread, runs over the threaded spindle. The rotor is rotatably mounted in the slide and is driven by the

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sitzenden Ständerwicklungen in Rotation versetzt.9
The stator windings located there are set in rotation.

Der Läufer des Elektromotors kann auch quer zu den Schubstangen angeordnet sein und mit einem Ritzelrad an eine zu den Schubstangen parallel liegende Zahnstange angreifen, um sich samt dem Schieber auf den Schubstangen hin- und herzubewegen.The rotor of the electric motor can also be arranged transversely to the push rods and engage with a pinion wheel on a rack that is parallel to the push rods in order to move back and forth along the push rods together with the slider.

Bei der Unterbringung des Antriebsmotors außerhalb des Greifers, z.B. im Roboterarm, wird die zwischen den beiden Spannplatten liegende Spindel diesbezüglich drehbar gelagert. Die Spindelmutter ist dann am Schieber fest angeordnet.If the drive motor is housed outside the gripper, e.g. in the robot arm, the spindle located between the two clamping plates is mounted so that it can rotate. The spindle nut is then fixed to the slide.

Bei Verwendung eines Elektromotors mit einem daran angeschlossenen Inkrementalgeber wird gleichzeitig die Position des Schiebers erkannt und daraus die Öffnungsweite des Greifers ermittelt. Bei Verwendung eines Schrittmotors kann eine bestimmte Öffnungsweite des Greifers gezielt angesteuert werden.When using an electric motor with an incremental encoder connected to it, the position of the slider is detected at the same time and the opening width of the gripper is determined from this. When using a stepper motor, a specific opening width of the gripper can be controlled specifically.

Erfindungsgemäß sind zur modularen Anbringung der Fingermechanismen am Schubgelenk des Greifers sowohl am vorderen und/oder hinteren Spannelement bzw. an den Spannplatten der Schubstangen als auch am Schlitten bzw. Schieber des Schubgelenkes Befestigungsmöglichkeiten wie z. B. Längs- oder Quernuten oder Längs- bzw. Querrippen mit entsprechenden Befestigungsbohrungen vorgesehen, in die das Befestigungsgegenstück bzw. die zugehörigen Elemente der Fingermechanismen eingreifen bzw. an denen sie mittels lösbarer Verbindungen befestigt werden.According to the invention, for the modular attachment of the finger mechanisms on the sliding joint of the gripper, both on the front and/or rear clamping element or on the clamping plates of the push rods as well as on the slide or slider of the sliding joint, fastening options such as longitudinal or transverse grooves or longitudinal or transverse ribs with corresponding fastening holes are provided, into which the fastening counterpart or the associated elements of the finger mechanisms engage or to which they are fastened by means of detachable connections.

Die Fingermechanismen sind sechsgliedrige Führungsgetriebe bestehend aus der Kombination zweier Schubkurbelgetriebe, die zwei gemeinsame Getriebeglieder aufweisen. Das eine Schubgelenk befindet sich im oder auf dem Greiferfinger, während das andere Schubgelenk, das im Greifergehäuse untergebracht wird, in Käfigkonstruktion als Antriebseinheit des gesamten Greifmechanismus dient.The finger mechanisms are six-link guide gears consisting of the combination of two slider crank gears that have two common gear elements. One slider joint is located in or on the gripper finger, while the other slider joint, which is housed in the gripper housing, serves as a drive unit for the entire gripping mechanism in a cage design.

Die Fingermechanismen werden in Modulbauweise separat zusam-The finger mechanisms are assembled separately in a modular design.

menmontiert, wobei anstelle des als Betätigungseinheit dienenden zentralen Schubgelenkes zwei vorzugsweise gleiche Befestigungselemente, wie z.B. Bohrungen, oder zwei zusätzliche Teile, im folgenden Gelenkträger genannt, die drehgelenkig mit den restlichen Getriebegliedern verbunden sind, vorgesehen sind, die mittels Bolzen und Sicherungsringen bzw. Schrauben und Nutensteine an den Rippen bzw. Nuten des Schiebers und der vorderen oder hinteren Spannplatte der Schubstangen befestigt werden.assembled, whereby instead of the central sliding joint serving as the actuating unit, two preferably identical fastening elements, such as holes, or two additional parts, hereinafter referred to as joint supports, which are connected to the remaining gear members in a pivoting manner, are provided, which are fastened to the ribs or grooves of the slide and the front or rear clamping plate of the push rods by means of bolts and locking rings or screws and sliding blocks.

Der Greiferfinger ist selbst ein Getriebeglied des Fingermechanismus. Er wird vorzugsweise aus einem Leichtmetall-Strangpreßprofil oder als ein Druckgußteil hergestellt. Dieses Teil besitzt ebenfalls Befestigungsnuten bzw. Befestigungsrippen zur Anbringung der erforderlichen Gelenkteile, Gelenkträger und des Gleitsteins bzw. eines Linearwälzlagers, des Fingermechanismus sowie zur Schnellmontage von zusätzlichen Greifbacken auf seiner Innen- oder Außenseite.The gripper finger is itself a gear element of the finger mechanism. It is preferably made from a light metal extruded profile or as a die-cast part. This part also has fastening grooves or fastening ribs for attaching the required joint parts, joint supports and the sliding block or a linear roller bearing, the finger mechanism and for quickly mounting additional gripping jaws on its inside or outside.

Auch ist die Lage der Befestigung des Elementes am Schieber des zentralen Schubgelenkes der Betätigungseinheit variabel. Dadurch wird die Kinematik des Greiferfingers, der Greifbereich und das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebskraft und der Greifkraft am Greiferfinger beeinträchtigt und der Aufgabe angepaßt. Die anderen Lenker des Führungsgetriebes sind ebenfalls vorzugsweise aus Druckgußteilen oder aus vorgefertigten Profilen, wie z.B. Leichtmetall-Strangpreßprofilen, gefertigt.The position of the fastening of the element on the slide of the central sliding joint of the actuating unit is also variable. This affects the kinematics of the gripper finger, the gripping range and the transmission ratio between the drive force and the gripping force on the gripper finger and adapts them to the task. The other links of the guide gear are also preferably made from die-cast parts or from prefabricated profiles, such as light metal extruded profiles.

Die Aufgabe der gelenkigen Verbindung des Greiferfingers mit dem Lenker des Führungsgetriebes und eventuell die der gelenkigen Verbindung der Lenker des Führungsgetriebes mit dem zentralen Schubgelenk kann ein Gelenkträger übernehmen, der ebenfalls vorzugsweise aus einem Leichtmetall-Strangpreßprofil hergestellt ist.The task of the articulated connection of the gripper finger with the guide gear’s handlebar and possibly the articulated connection of the guide gear’s handlebar with the central sliding joint can be performed by an articulated support, which is also preferably made from a light metal extruded profile.

Somit lassen sich nahezu alle Teile des erfindungsgemäßenThus, almost all parts of the inventive

Greifmechanismus aus Leichtmetall-Strangpreßprofilen herstellen. Ein derartig konzipierter Greifmechanismus läßt sich in Serienfertigung sehr preisgünstig bauen. Er ist sehr stabil und dennoch sehr leicht im Eigengewicht und gestattet dadurch dem Roboter, ein größeres Gewicht zu handhaben.Manufacture gripping mechanism from light metal extruded profiles. A gripping mechanism designed in this way can be built very inexpensively in series production. It is very stable and yet very light in its own weight, allowing the robot to handle a greater weight.

Die modulare Bauweise erlaubt, einen derartigen Greifmechanismus jederzeit durch Anbringung von zusästzlichen Fingermechanismen in der Fingerzahl zu erweitern bzw. die Fingerzahl eines solchen Greifers gegebenenfalls für andere Aufgaben auch zu reduzieren.The modular design allows the number of fingers of such a gripping mechanism to be expanded at any time by attaching additional finger mechanisms or the number of fingers of such a gripper to be reduced for other tasks if necessary.

Dies ergibt zusammen mit der Verstellbarkeit des Greifbereiches sowie der Greifkraft eine enorme Flexibilität des Greifers für die flexible Montage und Handhabung.This, together with the adjustability of the gripping range and the gripping force, results in enormous flexibility of the gripper for flexible assembly and handling.

Zwecks größerer seitlicher Stabilität der Greiferfinger werden diese seitlich durch Gleit- oder Wälzlager zwischen Elementen geführt, die an den vorderen und/oder hinteren Spannelementen der Schubstangen bzw. an Verbindungsstangen zwischen diesen beiden Platten befestigt sind und sich relativ zum Gestell bzw. Gehäuse des Greifers nicht bewegen.To increase the lateral stability of the gripper fingers, they are guided laterally by sliding or rolling bearings between elements that are attached to the front and/or rear clamping elements of the push rods or to connecting rods between these two plates and do not move relative to the frame or housing of the gripper.

Ein derartig gebauter Greifmechanismus besitzt die seitliche Stabilität eines massiv gebauten Greifers und die Vorteile des Gelenkgetriebes wie z. B. den sehr großen Bereich der Öffnungsweite, ausschließlich Drehgelenke am Greiferfinger, dadurch keine Gefahr der Verklemmung bei allzulangen Greiferfingern sowie variable Greifkraft in Abhängigkeit von der Öffnungsweite der Greiferfinger.A gripping mechanism constructed in this way has the lateral stability of a solidly constructed gripper and the advantages of the articulated gear, such as the very large opening width range, only swivel joints on the gripper finger, thus no risk of jamming if the gripper fingers are too long, and variable gripping force depending on the opening width of the gripper fingers.

Die Erfindung stellt somit einen vielseitig anwendbaren und sehr flexiblen Greifmechanismus vor, der mit einem Minimum an Eigengewicht schwere Gegenstände in einem relativ großen Durchmesserbereich und mit nahezu beliebiger Anzahl von Greiferfingern in beliebiger geomtrischer Anordnung handhaben und dabei selbst relativ preisgünstig hergestellt werden kann.The invention thus presents a versatile and very flexible gripping mechanism that can handle heavy objects in a relatively large diameter range with a minimum of its own weight and with almost any number of gripper fingers in any geometric arrangement and can be manufactured relatively inexpensively.

Eine die Biege- und Torsionssteifigkeit erhöhende Maßnahme stellt die Weiterbildung dar, bei welcher ein zentraler Spannkörper zwischen den beiden Spannplatten eingespannt wird. Der Spannkörper ist dabei bevorzugt auf Druck belastet, wobei die entsprechenden Zugkräfte entweder von den auf Zug vorgespannten Stangen oder durch Spannschrauben herrühren. Es ist aber auch eine umgekehrte Kraftbeanspruchung vorgesehen, derart, daß der zentrale Spannkörper auf Zug belastet wird, beispielsweise indem entsprechende Spannschrauben vorgesehen sind und die Stangen auf Druck belastet werden. Ist der Spannkörper hohl ausgebildet, so ist hierdurch zum einen eine Gewichtserparung erreicht, zum anderen kann der hohle Raum aber auch dazu beigezogen werden, Teile wie z. B. Kabel, Sensoren, Kameras oder Schläuche darin unterzubringe, so daß diese bei der Bewegung des Schiebers nicht daran reiben und eventuell beschädigt werden. Hierbei weisen die hintere und die vordere Spannplatte jeweils entsprechende Durchgangslöcher auf. Die Außenmantelfläche des Spannkörpers kann als Innenfläche eines Ringzylinders verwendet werden, der als Betätigungseinheit des Schubgelenks und somit des Greifmechanismus dient. In diesem Fall ist der Ringkolben des Ringzylinders mit dem Spannkörper und die beiden ringförmigen Endstücke der Stirnflächen des Ringzylinders mit dem Schieber bzw. Schlitten befestigt.
Selbstverständlich kann der Ringkolben auch mit dem Schieber bzw. Schlitten und die ringförmigen Endstücke der Stirnflächen des Ringzylinders mit dem Spannkörper befestigt werden.
Die Führungsstangen des Schiebers bzw. des Schlittens können durch oder auch außerhalb der ringzylinderförmigen Arbeitsräume der Betätigungseinheit geführt werden. A further development in which a central clamping body is clamped between the two clamping plates represents a measure that increases the bending and torsional rigidity. The clamping body is preferably subjected to compression, with the corresponding tensile forces coming either from the rods pre-tensioned to tension or from clamping screws. However, a reverse force load is also provided, such that the central clamping body is subjected to tension, for example by providing corresponding clamping screws and the rods being subjected to compression. If the clamping body is hollow, this saves weight on the one hand, and on the other hand the hollow space can also be used to accommodate parts such as cables, sensors, cameras or hoses in it, so that they do not rub against it and possibly become damaged when the slider moves. The rear and front clamping plates each have corresponding through holes. The outer surface of the clamping body can be used as the inner surface of a ring cylinder, which serves as the actuating unit for the sliding joint and thus the gripping mechanism. In this case, the ring piston of the ring cylinder is attached to the clamping body and the two ring-shaped end pieces of the end faces of the ring cylinder are attached to the slide or carriage.
Of course, the ring piston can also be attached to the slide or carriage and the ring-shaped end pieces of the end faces of the ring cylinder can be attached to the clamping body.
The guide rods of the slide or carriage can be guided through or outside the ring-cylindrical working spaces of the actuating unit.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf schematisch dargestellte Figuren näher erläutert. Kinematisch einander entsprechende bzw. äquivalente Glieder sind mit gleichen Bezugsnummern versehen. Die alphabetischen Indizes kennzeichnen dasselbe Teil in anderer gestalterischer Ausführungsform.The invention is explained in more detail below with reference to schematically illustrated figures. Kinematically corresponding or equivalent elements are provided with the same reference numbers. The alphabetical indices identify the same part in a different design embodiment.

13
Im einzelnen zeigen:13
In detail:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Greifmechanismus mit Darstellung eines einzigen Führungsgetriebes mit im Schieber integrierter pnenumatischen bzw. hydraulischen Betätigungseinheit,Fig. 1 is a longitudinal section through a gripping mechanism according to the invention showing a single guide gear with a pneumatic or hydraulic actuation unit integrated in the slider,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Führungsgetriebe des erfindungsgemäßen Greifmechanismus mit einer ringzylinderförmigen pneumatischen oder hydraulischen Betätigungseinheit und einem hohlen zentral angeordneten Spannkörper,Fig. 2 a longitudinal section through the guide gear of the gripping mechanism according to the invention with a ring-cylinder-shaped pneumatic or hydraulic actuating unit and a hollow centrally arranged clamping body,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das zentrale Schubgelenk des erfindungsgemäßen Greifmechanismus mit einer ringzylinderförmigen bzw. mit mehreren einzelnen pneumatischen oder hydraulischen Betätigungseinheiten,Fig. 3 a longitudinal section through the central sliding joint of the gripping mechanism according to the invention with a ring-cylinder-shaped or with several individual pneumatic or hydraulic actuating units,

Fig. 4 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Greifmechanismus mit drei seitlich geführten Greiferfingern,Fig. 4 a front view of a gripping mechanism according to the invention with three laterally guided gripper fingers,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Ringzylinder des erfindungsgemäßen Greifmechanismus,Fig. 5 a cross section through the ring cylinder of the gripping mechanism according to the invention,

Fig. 6-8 den Querschnitt durch drei verschiedene Profile des Schiebers und der Spannplatten vom zentralen Schubgelenk des erfindungsgemäßen Greifmechanismus,Fig. 6-8 the cross section through three different profiles of the slider and the clamping plates from the central sliding joint of the gripping mechanism according to the invention,

Fig. 9 einen Ausschnitt vom Profil der Gelenkträger des
erfindungsgemäßen Greifmechanismus,Fig. 9 a section of the profile of the joint supports of the
gripping mechanism according to the invention,

Fig. 10 den Querschnitt durch das Profil des Greiferfingers mit einem darin befindlichen Nutenstein zur Befestigung des Gelenkträgers,Fig. 10 the cross section through the profile of the gripper finger with a slotted nut inside for fastening the joint carrier,

Gemäß Fig. 1 sind mehrere, mindestens zwei, Stangen 7 an ihren beiden Enden mittels Spannplatten 8 und 9 parallel zueindander derart befestigt, daß diese 7, 8, 9 zusammen die Schubstange 1According to Fig. 1, several, at least two, rods 7 are attached at their two ends by means of clamping plates 8 and 9 parallel to each other in such a way that these 7, 8, 9 together form the push rod 1

des Schubgelenkes 1, 4 bilden. Über oder zwischen den Stangen 7 gleitet der Schieber 4 mittels Gleit- oder Wälzlager 18.of the sliding joint 1, 4. The slide 4 slides over or between the rods 7 by means of sliding or rolling bearings 18.

Die Stangen 7 können auf Zug oder Druck vorgespannt werden, um die Käfigbauweise 7, 8, 9 der Schubstange 1 gegen Torsion und Biegung noch mehr zu versteifen. Die Stangen 7 sind vorzugsweise hohl ausgebildet, so daß zur Vorspannung eine Gewindestange durch diese hindurch gesteckt wird, die dann gegen die beiden Spannplatten 8 und 9 gekontert wird.The rods 7 can be pre-tensioned or compressed in order to further stiffen the cage structure 7, 8, 9 of the push rod 1 against torsion and bending. The rods 7 are preferably hollow so that a threaded rod is inserted through them for pre-tensioning, which is then locked against the two clamping plates 8 and 9.

Die Spannplatten 8 und 9 der Stangen 7 sind in der Mitte hohl ausgebildet. Dieser Raum dient zur Anbringung von anderen Elementen wie z. B. Sensoren, Stoßdämpfern, optische Bauelementen, Kameras oder dergleichen Bauelementen oder Instrumenten. Die Spannplatten 8 und 9 besitzten am umfang Befestigungsmöglichkeiten wie z.B. Befestigungsrippen bzw. Befestigungsnuten zur Schnellverbindung der Lenker 2 oder 3 des Führungsgetriebes 1, 2, 3, 4, 5, 6 mittels Bolzen 67 und Sicherungsringen bzw. mittels Nutensteine und Schrauben. Die Spannplatten 8 und 9 können im Querschnitt drei-, vier-, fünf-, sechs- oder mehreckig, rund oder ellipsenförmig sein. Sie haben am Umfang soviele Befestigungsmöglichkeiten zur Anbringung von Fingermechansimen 2, 3, 5, 6, 23, 24, 25, wie der Greifmechanismus an Greiferfinger benötigt, und werden vorzugsweise aus einem vorgefertigten Leichtmetall- oder Kunststoff-Profil abgelängt.The clamping plates 8 and 9 of the rods 7 are hollow in the middle. This space is used to attach other elements, such as sensors, shock absorbers, optical components, cameras or similar components or instruments. The clamping plates 8 and 9 have fastening options around their circumference, such as fastening ribs or fastening grooves for quickly connecting the handlebars 2 or 3 of the guide gear 1, 2, 3, 4, 5, 6 using bolts 67 and locking rings or using sliding blocks and screws. The clamping plates 8 and 9 can be triangular, square, pentagonal, hexagonal or polygonal, round or elliptical in cross-section. They have as many fastening options around the circumference for attaching finger mechanisms 2, 3, 5, 6, 23, 24, 25 as the gripping mechanism on the gripper fingers requires, and are preferably cut to length from a prefabricated light metal or plastic profile.

Die Spannplatten 8 und 9 der Stangen 7 besitzen vorgefertigte Bohrungen, die zur Befestigung an den Stangen 7 durch die Schrauben 63 und 64 sowie am Roboterarm mittels einer Adapterplatte 60 und Schrauben 33 dienen. Die Bohrungen der Spannplatten 8 und 9, die zur Befestigung der Spannplatten mit den Stangen 7 dienen, besitzen Senkungen, die zur Aufnahme von Dichtungsringen bzw. O-Ringen 62 dienen. Der Dichtungsring 62 verhindert das Austreten des Druckmittels aus dem Spalt zwischen der Platte 8 bzw. 9 und der Adapterplatte 60.The clamping plates 8 and 9 of the rods 7 have prefabricated holes that are used to attach them to the rods 7 using screws 63 and 64 and to the robot arm using an adapter plate 60 and screws 33. The holes in the clamping plates 8 and 9, which are used to attach the clamping plates to the rods 7, have countersunk holes that are used to accommodate sealing rings or O-rings 62. The sealing ring 62 prevents the pressure medium from escaping from the gap between the plate 8 or 9 and the adapter plate 60.

Der Greifmechanismus wird vorzugsweise nicht direkt sondern mittels Adapterplatte 60 mit dem Roboterarm bzw. dem Arm des Handhabungsgerätes befestigt. Die Spannplatten 8 und 9 können beide wahlweise zur Befestigung am Roboterarm dienen. Dazu besitzt die Adapterplatte 60 entsprechende Bohrungen 21 und 22 für die Druckmittelzuführung. Die Adapterplatte ermöglicht auch die Anpassung des Greifmechanismus an jeden Roboterarmflansch sowie an unterschiedliche Druckmittelanschlüsse.The gripping mechanism is preferably not attached directly to the robot arm or the arm of the handling device, but rather using an adapter plate 60. The clamping plates 8 and 9 can both be used for attachment to the robot arm. For this purpose, the adapter plate 60 has corresponding holes 21 and 22 for the pressure medium supply. The adapter plate also enables the gripping mechanism to be adapted to any robot arm flange and to different pressure medium connections.

Am umfang der Adapterplatte 60 sind Schrägen bzw. Nuten angebracht, die eine schnelle Montage bzw. Demontage und Auswechseln des Greifmechanismus am Roboterarm ermöglichen.Bevels or grooves are provided on the circumference of the adapter plate 60, which enable quick assembly, disassembly and replacement of the gripping mechanism on the robot arm.

Über den Stangen 7 oder zwischen denen, d.h. an denen abgestützt, gleitet der Schieber 4 längs der Achsen der Stangen 7 hin und her und führt die Greiferfinger in Bezug auf die Achse der Stange 7 auf und ab.Above the rods 7 or between them, i.e. supported on them, the slider 4 slides back and forth along the axes of the rods 7 and guides the gripper fingers up and down with respect to the axis of the rod 7.

Der Schieber 4 ist vorzugsweise aus einem Leichtmetall- oder Kunststoff-Prof il hergestellt. Seine Querschnittsform entspricht am Umfang der Form der Spannplatten 8 und 9 . Er besitzt genausoviele Befestigungsmöglichkeiten für die Fingermechanismen in Form von Befestigungsrippen bzw. Befestigungsnuten wie die Spannplatten 8 und 9. Am Umfang des Schiebers 4 wird von jedem Fingermechanismus jeweils ein Lenker 2 oder 3 mittels Bolzen und Sicherungsringen bzw. Gelenkträger 23, Nutensteine 25 und Schrauben 24 besfestigt.The slider 4 is preferably made of a light metal or plastic profile. Its cross-sectional shape corresponds to the shape of the clamping plates 8 and 9 on the circumference. It has just as many fastening options for the finger mechanisms in the form of fastening ribs or fastening grooves as the clamping plates 8 and 9. On the circumference of the slider 4, a link 2 or 3 of each finger mechanism is fastened by means of bolts and locking rings or joint supports 23, sliding blocks 25 and screws 24.

Der Befestigungspunkt des Lenkers 2 oder 3 am Schieber ist variabel. Dadurch läßt sich sowohl der Greifbereich als auch das Übersetzungsverhältnis des Greifers in gewissen Grenzen variieren. The attachment point of handlebar 2 or 3 on the slider is variable. This allows both the gripping range and the gear ratio of the gripper to be varied within certain limits.

Die Mitte des Schiebers 4 ist hohl gestaltet. Dieser hohle Raum ist als zylinder für eine pneumatische oder hydraulische Betätigung ausgebildet. Darin befindet sich der Kolben 10, der mittels Kolbenstange 20 axial unbeweglich aber durch die Kupp-The middle of the slide 4 is hollow. This hollow space is designed as a cylinder for pneumatic or hydraulic actuation. The piston 10 is located in it, which is axially immobile by means of the piston rod 20 but is connected to the coupling.

lung 19, 27 radial verschiebbar an der hinteren Spannplatte 9 angreift. Die Kolbenstange 20 kann auch an der vorderen Spannplatte 8 angreifen. Anstelle der Kupplung 19, 27 kann die Kolbenstnage 20 auch direkt oder indirekt mittels Kugelgelenk an der vorderen Spannplatte 8 oder hinteren Spannplatte 9 angreifen. Somit wirken die auftretenden Kräfte und Bewegungen des Greifmechanismus nicht radial auf die Kolbenstange 20 der Betätigungseinheit und es kann nicht zu deren Verkantung in ihrer Lagerführung kommen.lation 19, 27 engages the rear clamping plate 9 in a radially movable manner. The piston rod 20 can also engage the front clamping plate 8. Instead of the coupling 19, 27, the piston rod 20 can also engage the front clamping plate 8 or rear clamping plate 9 directly or indirectly by means of a ball joint. The forces and movements of the gripping mechanism therefore do not act radially on the piston rod 20 of the actuating unit and it cannot become jammed in its bearing guide.

Auf dem Kolben 10 der Betätigungseinheit befindet sich ein Magnetring 26, der die an der Außenmantelfläche des Schiebers 4, vorzugswiese in den Befestigungsnuten oder -rippen der Fingermechanismen, anzubringenden Reed-Schalter, Näherungsschalter, Magnetschaler oder Sensoren bei bestimmten Stellungen des Schiebers betätigt und damit der zentralen Steuerung ein Signal für die Stellung des Schiebers 4 und für die Öffnungsweite der Greiferfinger 6 liefert.On the piston 10 of the actuating unit there is a magnetic ring 26 which actuates the reed switches, proximity switches, magnetic switches or sensors to be attached to the outer surface of the slide 4, preferably in the fastening grooves or ribs of the finger mechanisms, at certain positions of the slide and thus provides the central control with a signal for the position of the slide 4 and for the opening width of the gripper fingers 6.

Der Zylinderraum der Betätigungseinheit ist an seinen beiden Enden durch zwei gleiche Teile bzw. Stopfen 11, 13 abgedichtet, wobei das eine Teil 11 eine Bohrung zum Durchlassen der Kolbenstange 20 beinhaltet, die nicht mittig zu sein braucht.The cylinder chamber of the actuating unit is sealed at both ends by two identical parts or plugs 11, 13, wherein one part 11 contains a bore for the passage of the piston rod 20, which does not need to be central.

Das Druckmittel, beispielsweise geölte Druckluft, gelangt über die Bohrungen 21, 22 der Adapterplatte 60 und der SpannplatteThe pressure medium, for example oiled compressed air, passes through the holes 21, 22 of the adapter plate 60 and the clamping plate

9 in die hohlen Stangen 7 und von dort über die Bohrungen 14 und 16, die nicht zu sehen ist, in die Hohlräume 28 der Stangenlagerung, schmiert dort die Stange 7 im Verschleißbereich zwischen den Lagern 18, gelangt von dort über die Bohrungen 15 und 17 in die Zylinderräume der Betätigungseinheit. Der Kolben9 into the hollow rods 7 and from there via the holes 14 and 16, which cannot be seen, into the cavities 28 of the rod bearing, there it lubricates the rod 7 in the wear area between the bearings 18, from there via the holes 15 and 17 into the cylinder chambers of the actuating unit. The piston

10 bewegt sich axial relativ zur Schubstange 1 nicht, und die Stopfen 11 und 13 sind durch Sicherungsringe 12 am Schieber 4 gesichert. Dadurch wandert der Schieber 4 in die eine oder in die andere Richtung.10 does not move axially relative to the push rod 1, and the plugs 11 and 13 are secured to the slide 4 by retaining rings 12. As a result, the slide 4 moves in one direction or the other.

Die Lenker 2 und 3 sind miteinander drehgelenkig verbunden undThe handlebars 2 and 3 are connected to each other by a swivel joint and

können an ihren insgesamt vier Enden durch die Gelenkträger 23 mit ihrem zugehörigen Teil 4, 5, 6, 8, 9 drehgelenkig verbunden werden. Sie können auch mittels Bolzen und Sicherungselemente mit den Rippen dieser Teile gelenkig verbunden werden.can be pivotally connected to their associated parts 4, 5, 6, 8, 9 at their four ends by means of the pivot supports 23. They can also be pivotally connected to the ribs of these parts by means of bolts and locking elements.

Der Griferfinger 6 ist vorzugsweise aus einem Leichtmetalloder Kunststoff-Profil hergestellt. Er besitzt an seinem Umfang Befestigungsnuten und/oder -rippen, die zur schnellen Befestigung von zusätzlichen Backen und zur Anbringung des Gelenkträgers 23 sowie des Schiebers 5 dienen.The gripper finger 6 is preferably made of a light metal or plastic profile. It has fastening grooves and/or ribs on its circumference, which serve for the quick fastening of additional jaws and for the attachment of the joint carrier 23 and the slider 5.

Auf diese Weise läßt sich erfindungsgemäß der gesamte Fingermechanismus, bestehend aus den Lenkern 2 und 3, Gelenkträgern 23, Schieber 5 und dem Greiferfinger 6 als ein Fingermodul vormontieren und bei Bedarf modular an das Schubgelenk 1, 4 anbringen.In this way, according to the invention, the entire finger mechanism, consisting of the links 2 and 3, joint supports 23, slider 5 and the gripper finger 6, can be pre-assembled as a finger module and, if required, attached modularly to the sliding joint 1, 4.

Der Schieber 4 kann natürlich auch mit Hilfe eines elektrischen Antriebes mittels Schrauben- oder Schneckengetriebes oder mit einem Zahnrad und einer Zahnstange relativ zur Schubstange 1 bewegt werden.The slide 4 can of course also be moved relative to the push rod 1 with the help of an electric drive using a screw or worm gear or with a gear wheel and a rack.

Zwecks Verringerung des Eigengewichts oder zwecks Einsatzes des Greifermechanismus in aggressiven oder heißen Medien, d.h. überall dort, wo der Antrieb nicht im Greifer selbst untergebracht werden darf, wird der Schieber 4 mit Hilfe eines Seiloder Riementriebs hin- und herbewegt.In order to reduce the dead weight or to use the gripper mechanism in aggressive or hot media, i.e. wherever the drive cannot be accommodated in the gripper itself, the slider 4 is moved back and forth with the help of a rope or belt drive.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem zentralen Spannkörper 30.Fig. 2 shows an embodiment with a central clamping body 30.

Die Spannplatten 8 und 9 sowie der Schieber 4 besitzten an ihrem Umfang Befestigungsrippen und -möglichkeiten zur gelenkigen Aufnahme der Lenker 2 und 3 des Fingermechanismus. Die Spannplatten 8 und 9 bestehen aus demselben Leichtmetallprofil und beinhalten entsprechende Bohrungen und Senkungen zur Aufnahme des Spannkörpers 30, der Schubstangen 7 und zur Befesti-The clamping plates 8 and 9 as well as the slider 4 have fastening ribs and options on their circumference for the articulated accommodation of the handlebars 2 and 3 of the finger mechanism. The clamping plates 8 and 9 consist of the same light metal profile and contain corresponding holes and countersinks for accommodating the clamping body 30, the push rods 7 and for fastening

18
gung an der Adapterplatte 60.18
on the adapter plate 60.

Die Druckmittelzufuhr erfolgt über die Bohrungen 21, 22 der durchbohrten Schrauben 64 vorzugsweise über die hintere Spannplatte 9. Dies kann auch über die vordere Spannplatte 8 erfolgen. Die Anschlüsse hierfür befinden sich vorzugsweise in der Adapterplatte, die auch Drosselrückschlagventile zwecks Verringerung der Geschwindigkeit des Greifmechanismus beinhalten kann.The pressure medium is supplied via the holes 21, 22 of the perforated screws 64, preferably via the rear clamping plate 9. This can also be done via the front clamping plate 8. The connections for this are preferably located in the adapter plate, which can also contain throttle check valves for reducing the speed of the gripping mechanism.

Zwischen den beiden Spannplatten 8, 9 ist der Spannkörper 30 platziert, der vorzugsweise hohl augebildet ist. Die Spannplatten 8,9 werden durch die Schubstangen 7 mittels Schrauben 63 und 64 gegen den Spannkörper 30 gespannt. Die Schubstangen 7 haben in ihren Aufnahmebohrungen in den Spannplatten 8 oder 9 axial noch etwas Luft, damit sie die beiden Spannplatten 8, 9 in ausreichendem Maße gegen den Spannkörper 30 spannen können. Es können auch mehrere Spannkörper 30 nebeneinander existieren. The clamping body 30 is placed between the two clamping plates 8, 9 and is preferably hollow. The clamping plates 8, 9 are clamped against the clamping body 30 by the push rods 7 using screws 63 and 64. The push rods 7 have some axial space in their mounting holes in the clamping plates 8 or 9 so that they can clamp the two clamping plates 8, 9 sufficiently against the clamping body 30. Several clamping bodies 30 can also exist next to one another.

Die Vorspannung des Spannkörpers 30 kann auch durch eine Schraube in der Spannplatte 8 oder 9 nach der Montage erfolgen. The preload of the clamping body 30 can also be achieved by means of a screw in the clamping plate 8 or 9 after assembly.

Selbstverständlich kann auch der oder die Spannkörper 30 die beiden Spannplatten 8, 9 gegen die Schubstange 7 spannen, so daß der Spannkörper 30 auf Zug und die Schubstangen auf Druck beansprucht werden.Of course, the clamping body(s) 30 can also clamp the two clamping plates 8, 9 against the push rod 7, so that the clamping body 30 is subjected to tension and the push rods to compression.

Die derart vorgespannte Käfigkonstruktion 1 stellt erfindungsgemäß eine sehr stabile, sehr biege- und torsionssteife Schubstange des Schubgelenks 1, 4 des Greifmechanismus dar.According to the invention, the cage construction 1 prestressed in this way represents a very stable, very bending and torsion-resistant push rod of the sliding joint 1, 4 of the gripping mechanism.

Die Schubstangen 7 sind zwecks Druckmittelzufuhr hohl gestaltet. Das Druckmittel gelangt über die Querbohrungen 14 und 16, die nicht zu sehen ist, in die Räume 28 und 29, der ebenfalls nicht zu sehen ist, und von dort über die Querbohrungen 15 und 17 in die Ringzylinderräume und bewegt den Schlitten bzw.The push rods 7 are hollow for the purpose of supplying pressure medium. The pressure medium passes through the transverse bores 14 and 16, which cannot be seen, into the chambers 28 and 29, which also cannot be seen, and from there through the transverse bores 15 and 17 into the ring cylinder chambers and moves the slide or

19
Schieber 4 hin und her.19
Slider 4 back and forth.

Der Schieber bzw. Schlitten 4 gleitet mittels Gleit- bzw. Wälzlager 18 über den Schubstangen 7. Er ist im Inneren hohl und umfaßt den bzw. die Spannkörper 30. Der hohle Zwischenraum zwischen der Innenmantelfläche des Schiebers 4 und der Außenmantelfläche des Spannkörpers 30 ist als Ringzylinder zur Betätigung des Schiebers 4 ausgebildet. Dabei ist der Ringkolben 10 mit dem Spannkörper 30 befestigt. Der Quadring 26 verhindert eine metalliehe Berührung des Ringkolbens 10 mit der Innenmantelfläche des Schiebers 4. Der Quadring 26 kann auch einen magnetischen Ring beinhalten, der zur Betätigung eines Reed-Schalters, Relais bzw. Näherungsschalters zwecks Positionserkennung des Greifers dient.The slide or carriage 4 slides over the push rods 7 by means of sliding or roller bearings 18. It is hollow on the inside and encloses the clamping body or bodies 30. The hollow space between the inner surface of the slide 4 and the outer surface of the clamping body 30 is designed as a ring cylinder for actuating the slide 4. The ring piston 10 is attached to the clamping body 30. The quad ring 26 prevents metallic contact between the ring piston 10 and the inner surface of the slide 4. The quad ring 26 can also contain a magnetic ring which is used to actuate a reed switch, relay or proximity switch for the purpose of detecting the position of the gripper.

Die Stirnflächen des hohlzylinderförmigen Innenraums zwischen der Schlitten-Innenmantelfläche und der Außenmantelfläche des Spannkörpers 30 schließen die ringförmigen Zylinderdeckel 11, die mittels Sicherungsringe 12 am Schlitten befestigt sind und durch die O-Ringe gegen diese abgedichtet werden. Zwischen den ringförmigen Zylinderdeckeln 11 und der Außenmantelfläche des Spannkörpers 30 liegt ein Quadring, der zum einen die Arbeitszylinderräume nach außen abdichtet und zum anderen eine metallische Berührung des Zylinderdeckels 11 mit dem Spannkörper 30 verhindert.The end faces of the hollow-cylindrical interior between the slide inner surface and the outer surface of the clamping body 30 close the ring-shaped cylinder covers 11, which are attached to the slide by means of locking rings 12 and are sealed against them by the O-rings. Between the ring-shaped cylinder covers 11 and the outer surface of the clamping body 30 there is a quad ring, which on the one hand seals the working cylinder spaces from the outside and on the other hand prevents metallic contact between the cylinder cover 11 and the clamping body 30.

Der Ringkolben 10 kann auch mit der Schlitten-Innenmantelfläche befestigt und gegen die Außenmantelfläche des Spannkörpers 30 gleitend abgedichtet werden. In diesem Falle werden die Zylinderdeckel 11 mit dem Spannkörper 30 befestigt und gegen die Schlitten-Innenmantelfläche gleitend abgedichtet.The ring piston 10 can also be attached to the slide inner surface and slidably sealed against the outer surface of the clamping body 30. In this case, the cylinder covers 11 are attached to the clamping body 30 and slidably sealed against the slide inner surface.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Schieber 4a des Schubgelenkes 1, 4a des erfindungsgemäßen Greifmechanismus.Fig. 3 shows a longitudinal section through the slider 4a of the sliding joint 1, 4a of the gripping mechanism according to the invention.

Erfindungsgemäß besteht die Schubstange 1 aus den Stangen 7 und den beiden Spannplatten 8 und 9. Der Schieber 4a gleitetAccording to the invention, the push rod 1 consists of the rods 7 and the two clamping plates 8 and 9. The slider 4a slides

über den Stangen 7. Die Gleitflächen des Schiebers 4a auf den Stangen 7 bilden die Wälz- bzw. Gleitlager 18a.above the rods 7. The sliding surfaces of the slide 4a on the rods 7 form the rolling or sliding bearings 18a.

Gemäß Fig. 3 sind die zylinderischen Hohlräume 28, 29 zwischen den Lagern 18a durch die mit den Stangen 7 befestigten Kolben 10a zweigeteilt. Die Zylinderräume 28, 29 bilden zusammen mit den Stangen 7, Lagern 18a und Kolben 10a die Betätigungseinheiten des Schiebers 4a relativ zur Schubstange 1.According to Fig. 3, the cylindrical cavities 28, 29 between the bearings 18a are divided into two by the pistons 10a attached to the rods 7. The cylindrical spaces 28, 29, together with the rods 7, bearings 18a and pistons 10a, form the actuating units of the slide 4a relative to the push rod 1.

Die Lenker 2 und 3 des Führungsgetriebes greifen mittels Gelenkbolzen 67 drehgelenkig an die entsprechenden Bohrungen 65 des Schiebers 4a und der hinteren Spannplatte 9.The links 2 and 3 of the guide gear engage the corresponding holes 65 of the slide 4a and the rear clamping plate 9 by means of hinge pins 67.

Anstelle der einzelnen Bohrungen 28, 29 kann im Schieber 4a ein zylinderischer ringförmiger Hohlraum gebildet werden, durch den die Stangen 7 hindurch gehen, in diesem Falle sind die beiden Lager 18a und der einzige Kolben 10a ringförmig. Während der Ringkolben 10a alle Stangen 7 miteinander verbindet, besitzen die beiden Ringlager 18a zwecks Durchführung der Stangen 7 entsprechende Anzahl von Bohrungen.Instead of the individual holes 28, 29, a cylindrical ring-shaped cavity can be formed in the slide 4a, through which the rods 7 pass; in this case, the two bearings 18a and the single piston 10a are ring-shaped. While the ring piston 10a connects all the rods 7 to one another, the two ring bearings 18a have a corresponding number of holes for the passage of the rods 7.

Zur Betätigung des Schiebers 4a gelangt das Druckmittel über die Anschlüsse 21 bzw. 22 durch den Hohlraum 34 der Stangen 7 über die Bohrungen 14 bzw. 16 in die Ringzylinder- bzw. Hohlzylinderräume 28 und 29 und bewegt den Schieber 4a hin bzw. her.To actuate the slide 4a, the pressure medium passes through the connections 21 or 22 through the cavity 34 of the rods 7 via the bores 14 or 16 into the ring cylinder or hollow cylinder spaces 28 and 29 and moves the slide 4a back and forth.

Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht eines Dreifinger-Greifmechanismus gemäß der Erfindung. Im Hintergrund ist die Adapterplatte 60 dargestellt, die mit der Spannplatte 9 verbunden ist. Die Adapterplatte 60 dient auch der Schnellmontage und dem schnellen Wechselsystem des Greifmechanismus und besitzt die erforderlichen Anschlüsse und Kupplungen für Energie-, Stoff- und Signalflüsse.Fig. 4 shows a front view of a three-finger gripping mechanism according to the invention. In the background, the adapter plate 60 is shown, which is connected to the clamping plate 9. The adapter plate 60 also serves for the quick assembly and quick change system of the gripping mechanism and has the necessary connections and couplings for energy, material and signal flows.

Die vordere Spannplatte 8 ist sternförmig, in der Mitte hohl ausgebildet und hält mittels Schrauben 63 sechs Stangen 7 zu-The front clamping plate 8 is star-shaped, hollow in the middle and holds six rods 7 together by means of screws 63.

sammen. An ihrem Umfang sind mittels Längsrippen und Lagerbolzen 67 drei Lenker 2 von drei Fingermechanismen befestigt. An den anderen drei Seiten der vorderen Spannplatte 8 der Stangen 7 sind drei Führungsglieder 36 befestigt, an deren Seitenflächen die Greiferfinger 6a mittels Gleit- oder Wälzführungen 35 geführt und dadurch weiterhin stabilisiert werden.together. Three links 2 of three finger mechanisms are attached to their circumference by means of longitudinal ribs and bearing bolts 67. Three guide links 36 are attached to the other three sides of the front clamping plate 8 of the rods 7, on the side surfaces of which the gripper fingers 6a are guided by means of sliding or rolling guides 35 and are thus further stabilized.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch das Schubgelenk 1, 4 des erfindungsgemäßen Greifmechanismus mit der Ausführung der hohlzylinderischen Betätigungseinheit. Die Stangen 7, die hohl sein können, sind mit dem Ringkolben 10b fest verbunden. Die Spannplatten 8 und 9 sind nicht zu sehen. Der sternförmige Schieber 4b ist an seinen Stirnseiten durch zwei Lagerringe, die hier nicht zu sehen sind und die Form des Ringkolbens 10b haben, mit dem Rohr 54 fest verbunden.Fig. 5 shows a cross section through the sliding joint 1, 4 of the gripping mechanism according to the invention with the design of the hollow-cylindrical actuating unit. The rods 7, which can be hollow, are firmly connected to the annular piston 10b. The clamping plates 8 and 9 cannot be seen. The star-shaped slide 4b is firmly connected to the tube 54 at its end faces by two bearing rings, which cannot be seen here and have the shape of the annular piston 10b.

Der Ringkolben 10b unterteilt den ringförmigen Hohlzylinderraum der Betätigungseinheit durch zwei, wobei der vordere Raum 57 zu sehen ist. In der Mitte des Schiebers 4b bleibt ein großer Raum 56 frei, der anderweitig wie bereits beschrieben Verwendung finden kann.The ring piston 10b divides the ring-shaped hollow cylinder space of the actuating unit into two, whereby the front space 57 can be seen. In the middle of the slide 4b, a large space 56 remains free, which can be used for other purposes as already described.

Der Ringkolben 10b und die Lagerringe an den Stirnseiten der Arbeitsräume können im Querschnitt auch andere geometrische Formen wie z.B. oval, eckig oder anders annehmen.
Die Bohrungen 42 können zur Anbringung von Stoßdämpfern oder Näherungsschaltern und dergleichen dienen.The ring piston 10b and the bearing rings on the front sides of the working chambers can also assume other geometric shapes in cross-section, such as oval, square or other.
The holes 42 can be used to attach shock absorbers or proximity switches and the like.

Fig. 6 zeigt den Querschnitt eines viereckigen Profils 40, das für die Spannplatten 8 und 9 sowie für den Schlitten bzw. Schieber 4 zur modularen Befestigung von bis zu acht Fingermechanismen geeignet ist. Die Bohrungen 42 dienen zur Befestigung bzw. Durchführung der Stangen 7 an den Spannplatten 8 und 9 bzw. durch den Schieber 4. Die Bohrungen 43 können zur unterbringung der Betätigungseinheit(en) dienen. Die Bohrungen 65 dienen zur Befestigung der Lenker 2 oder 3 der Fingermechanismen 2, 3, 5, 6.Fig. 6 shows the cross-section of a square profile 40, which is suitable for the clamping plates 8 and 9 and for the carriage or slider 4 for the modular fastening of up to eight finger mechanisms. The holes 42 are used to fasten or pass the rods 7 to the clamping plates 8 and 9 or through the slider 4. The holes 43 can be used to accommodate the actuating unit(s). The holes 65 are used to fasten the handlebars 2 or 3 of the finger mechanisms 2, 3, 5, 6.

Fig. 7 zeigt den Querschnitt eines quadratischen Profils 46,Fig. 7 shows the cross section of a square profile 46,

wie es erfindungsgemäß für einen zweifinger- bzw. einen quadratischen Vierfinger-Greifmechanismus erforderlich ist.as required according to the invention for a two-finger or a square four-finger gripping mechanism.

Fig. 8 zeigt den Querschnitt eines sternförmigen Profils 47 für einen erfindungsgemäßen Greifmechanismus mit bis zu sechs Greiferfingern.Fig. 8 shows the cross section of a star-shaped profile 47 for a gripping mechanism according to the invention with up to six gripper fingers.

Erfindungsgemäß sind die Bohrungen 42 für die Stangen 7 vorgesehen. Die Länsrippen dienen zur Befestigung der modular anzubringenden Fingermechanismen. Das sternförmige Profil 47 des Schiebers 4 kann auch in Längrichtung in drei gleiche Teile 47a, 47b, und 47c, wie gestrichelt dargestellt, geteilt werden, um drei Greiferfinger unabhängig voneinander zu betätigen. Die Funktion der Betätigungseinheiten werden entweder in die Bohrungen 42 der Stangen 7, wie unter Fig. 3 beschrieben, oder in den einzelnen gestrichelt dargestellten Bohrungen 43a, 43b, 43c untergebracht.According to the invention, the holes 42 are provided for the rods 7. The longitudinal ribs serve to attach the modular finger mechanisms. The star-shaped profile 47 of the slider 4 can also be divided lengthwise into three equal parts 47a, 47b, and 47c, as shown in dashed lines, in order to actuate three gripper fingers independently of one another. The function of the actuating units is accommodated either in the holes 42 of the rods 7, as described in Fig. 3, or in the individual holes 43a, 43b, 43c shown in dashed lines.

Fig. 9 zeigt einen Abschnitt eines Profils 23a, das sich für die Herstellung der Gelenkträger 23 eignet.Fig. 9 shows a section of a profile 23a which is suitable for the production of the joint supports 23.

Die Bohrungen 50 der Gelenkbolzen 67 sowie die Bohurngen 24 der Befestigung der Gelenkträger 23 am Greiferfinger 6 sind vozugsweise im Profil 23a vorgefertigt. An der Unterseite des U-Profils 23a ragt das Profil von der flachen Unterseite etwas hervor. Dieser Abschnitt greift in die entsprechende Nut des Greiferfingers 6 und dient zur Zentrierung und Querstabilisierung des Gelenkträgers 23.The holes 50 of the hinge pins 67 and the holes 24 for fastening the hinge supports 23 to the gripper finger 6 are preferably prefabricated in the profile 23a. On the underside of the U-profile 23a, the profile protrudes slightly from the flat underside. This section engages in the corresponding groove of the gripper finger 6 and serves to center and transversely stabilize the hinge support 23.

Fig. 10 zeigt eine Vorderansicht eines Strangpreßprofils 6a, das sich für den Greiferfinger 6 eignet. In der Profilnut befindet sich ein Nutenstein 25, der zur Befestigung von Greifbacken oberhalb oder unterhalb des Greiferfingers 6, aber auch zur Befestigung der Gelenkträger 23 am Greiferfinger 6 dient.Fig. 10 shows a front view of an extruded profile 6a, which is suitable for the gripper finger 6. In the profile groove there is a slot nut 25, which is used to attach gripper jaws above or below the gripper finger 6, but also to attach the joint supports 23 to the gripper finger 6.

Somit stellt die Erfindung einen Greifmechanismus dar, der in Leichtbauweise alle Vorteile eines massiv gebauten Greifmechanismus bietet, seine Fingerzahl je nach Aufgabe und Bedarf modular erweitern bzw. reduzieren, seinen Greifbereich sowie die Greifkraft variieren läßt und bei hoher Leistungsdichte insgesamt sehr wirtschaftlich hergestellt werden kann. Die vorgefertigten Module lassen auch eine wirtschaftliche Baureihenkonstruktion zu, um die Palette der Greifmechanismen auch nach Objektgröße wirtschaftlich und flexibel zu erweitern. Die Teile können nahezu alle aus vorgefertigten Profilen hergestellt werden. Der Antrieb ist ebenfalls universell, da der Greifmechanismus eine einzige, vorzugsweise lineare Bewegung braucht, um alle seine Greiferfinger zwangläufig zu betätigen. The invention therefore represents a gripping mechanism that offers all the advantages of a solid gripping mechanism in a lightweight design, allows the number of fingers to be modularly expanded or reduced depending on the task and requirements, allows the gripping range and gripping force to be varied and can be manufactured very economically overall with a high power density. The prefabricated modules also allow for economical series construction in order to expand the range of gripping mechanisms economically and flexibly, even depending on the size of the object. Almost all of the parts can be manufactured from prefabricated profiles. The drive is also universal, since the gripping mechanism needs a single, preferably linear movement to automatically activate all of its gripping fingers.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich.The features of the invention disclosed in the above description, the drawing and the claims can be important for the implementation of the invention both individually and in any combination. All features disclosed are essential to the invention.

Claims (12)

24 ANSPRÜCHE24 CLAIMS 1. Greifmechanismus für Roboter und Handhabungsgeräte oder dergleichen Maschinen und Vorrichtungen, mit wenigstens einem, senkrecht zur Schubachse eines im Greifergehäuse zentral angeordneten Schubgelenkes, beweglichen Greiferfinger (6), der als Koppel eines Kinematisch sechsgliedringen, zwangläufigen Führungsgetriebes (1, 2, 3, 4, 5, 6), das aus der Kombination zweier sich kreuzenden Schubkurbelgetriebe (1, 2, 3, 4 und 2, 3, 5, 6) mit zwei gemeinsamen Lenkern (2, 3) gebildet wird, wobei das eine Schubgelenk (5, 6) sich im Greiferfinger und das zweite Schubgelenk (1, 4), das unmittelbar die Betätigungseinheit des Greifmechanismus bildet, sich im Greifergehäuse befindet und seine Schubstange (1) bei der Greiferbewegung keine Bewegung in Richtung der Schubachse vollführt, gekennzeichnet durch eine von mehreren dezentral aneordneten Stangen (7) als Käfig ausgebildete Schubstange (1).1. Gripping mechanism for robots and handling devices or similar machines and devices, with at least one gripper finger (6) that can move perpendicular to the thrust axis of a thrust joint arranged centrally in the gripper housing, which serves as a coupling of a kinematic six-link, positive guide gear (1, 2, 3, 4, 5, 6) that is formed from the combination of two crossing slider crank gears (1, 2, 3, 4 and 2, 3, 5, 6) with two common links (2, 3), wherein one thrust joint (5, 6) is located in the gripper finger and the second thrust joint (1, 4), which directly forms the actuating unit of the gripping mechanism, is located in the gripper housing and its push rod (1) does not move in the direction of the thrust axis during the gripper movement, characterized by a push rod (1) designed as a cage from several decentrally arranged rods (7). 2. Greif mechanismus nach oder insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (4) als Schlitten auf den Stangen (7) gleitend angeordnet ist.2. Gripping mechanism according to or in particular according to claim 1, characterized in that the slider (4) is arranged as a carriage sliding on the rods (7). 3. Greifmechanismus nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch endseitig der Stangen (7) angeordnete vorgespannte Spannplatten (8, 9) .3. Gripping mechanism according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized by pre-stressed clamping plates (8, 9) arranged at the ends of the rods (7). 4. Greifmechanismus nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine hohle Ausbildung der Stangen (7).4. Gripping mechanism according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized by a hollow design of the rods (7). 5. Greifmechanismus nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in den hohlen Stangen steckende vorgespannte Gewindestange. 5. Gripping mechanism according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized by a pre-tensioned threaded rod inserted into the hollow rods. 6. Greifmechanismus nach oder insbesondere nach einem oder6. Gripping mechanism according to or in particular according to one or mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zentral im Käfig angeordnete Kolbenstange (20), welche mit ihrem ortsfesten Kolben (10) in einem dem Schieber zugeordneten Zylinder läuft.several of the preceding claims, characterized by a piston rod (20) arranged centrally in the cage, which runs with its stationary piston (10) in a cylinder associated with the slide. 7. Greif mechanismus nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hohl ausgebildeten Stangen (7) als Druckmittelzuleitung zum Zylinder ausgebildet sind.7. Gripping mechanism according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the hollow rods (7) are designed as a pressure medium supply line to the cylinder. 8. Greifmechanismus nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einem mittels der Stangen (7) zwischen den Spannplatten (8, 9) eingespannten Körper (30).8. Gripping mechanism according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized by a body (30) clamped between the clamping plates (8, 9) by means of the rods (7). 9. Greif mechanismus nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zentrale Anordung des Körpers (30).9. Gripping mechanism according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized by a central arrangement of the body (30). 10. Greifmechanismus nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (30) ein Hohlkörper ist.10. Gripping mechanism according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the body (30) is a hollow body. 11. Greifmechanismus nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (30) den Kolben (10, 10a, 10b) ausbildet.11. Gripping mechanism according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the body (30) forms the piston (10, 10a, 10b). 12. Greifmechanismus nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (4) mehrteilig (47a, 47b, 47c) ausgebildet ist.12. Gripping mechanism according to or in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the slider (4) is designed in several parts (47a, 47b, 47c).